El cometa más grande

San Joaquín de Flores, 17 de abril de 2022

Según imágenes del telescopio espacial Hubble se ha llegado a determinar el núcleo del cometa C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein), como el más grande, hasta ahora conocido, del Sistema Solar.

Un equipo de astrónomos, utilizando imágenes del telescopio espacial Hubble de la NASA, ha determinado, con bastante precisión, el tamaño del núcleo del cometa más grande jamás visto por astrónomos. El diámetro estimado es de 136 kilómetros, aproximadamente.

El cometa C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein. “B.B.”) fue descubierto por los astrónomos Pedro Bernardinelli y Gary Bernstein (por lo que lleva el nombre de ambos. El segundo es un astrónomo ciudadano) en imágenes de archivo del Observatorio de la Energía Oscura. La primera vez que fue identificado como cometa, en octubre de 2014, el objeto estaba a 4300 millones de kilómetros (29 UA) del Sol, casi tan lejano como la órbita de Neptuno, fue la mayor distancia a la que había sido descubierto un cometa. En el 2021, se aproximó al Sol a una distancia entre 3100 a 2800 millones de kilómetros (21 y 19 unidades astronómicas, o UA. 1 UA es la distancia media que separa a la Tierra del Sol: 150 millones de kilómetros) y alcanzará su perihelio (su punto más cercano al Sol) a 1635 millones de kilómetros (10,9 AU), casi en la órbita de Saturno, para enero de 2031. 

“B.B.” fue observado, por casualidad, por primera vez en 2010, pero al principio, no se pudo apreciar con claridad su cola (la estela de gases que deja cuando se aproxima al Sol), aunque ya lo mostraba difusamente, hasta que los dos astrónomos que le dan nombre pudieron identificarlo correctamente. Se han necesitado observaciones posteriores del Hubble (en 2022), con la ayuda también de observaciones de radio, para diferenciar claramente el núcleo sólido de la enorme capa de polvo y gas que lo envuelve.

Definido el núcleo del cometa C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein. “B.B.”)

Esta secuencia de imágenes muestra cómo se aisló el núcleo, sólido y helado del cometa “B.B.”, de la gran capa de polvo y gas que lo rodea formando su cola. La foto de la izquierda es una tomada por la Cámara de Campo Amplio del Telescopio Espacial Hubble, el 8 de enero de 2022. En la foto central, aparece un modelo de la cola, lograda mediante el ajuste del perfil del brillo de la superficie, a partir de la imagen observada en la izquierda. Esto permitió sustraer la cola, revelando el brillo puntual del núcleo, a la derecha.

Núcleo del Cometa C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein),

CIENCIA: NASA, ESA, Man-To Hui (Universidad de Ciencia y Tecnología de Macao), David Jewitt (UCLA)

Relacionándolo con datos de radiotelescopio, los astrónomos llegaron a una conclusión para obtener una medida precisa del tamaño del núcleo de ”B.B.”. Eso es algo muy complicado cuando está a más de 3000 millones de kilómetros de distancia. Aunque se estima que el núcleo tiene un tamaño de 136 kilómetros de diámetro, está tan lejos que el Hubble no podía resolverlo correctamente. Su tamaño se obtuvo midiendo la reflectividad del “B.B.” tomada por Hubble, aunque se estima que el núcleo es tan negro como el carbón por lo tanto poco reflectivo. El área del núcleo se calculó a partir de observaciones realizadas por radio.

Órbita del cometa Bernardinelli-Bernstein.

Crédito de la imagen: NASA JPL

Una reliquia de hace 4 mil millones de años

Un cometa es un objeto espacial constituido por polvo, rocas y partículas de hielo de distintos elementos, que orbita alrededor de una estrella (en nuestro caso al Sol) siguiendo diferentes trayectorias, normalmente elípticas en el caso del Sistema Solar, o hiperbólicas si provienen del espacio interestelar como el Cometa inter-estelar 2I/Borisov, descubiertoel 30 de agosto de 2019. Cuando se acerca a su estrella madre, los componentes volátiles se subliman produciendo la cola característica.

Los cometas, la mayoría de ellos residentes en el espacio profundo a una distancia de hasta 1 año luz (1 AL son 9,5 x1012 kilómetros), se encuentran entre los objetos más antiguos y lejanos del Sistema Solar. “B.B.” proviene de los confines de nuestro sistema estelar y se dirige hacia aquí.

Estos bloques de hielo son restos de los primeros días de la formación del Sistema Solar y de los planetas. Fueron expulsados ​​del interior del Sistema Planetario por la enorme fuerza gravitacional desarrollada por los planetas exteriores masivos, como si hubieran sufrido el efecto de una honda. Estos cometas expulsados del interior ​​​​se estabilizaron en la región solar conocida como la Nube de Oort, una gran reserva de cometas y objetos lejanos que rodean el Sistema Solar a muchos miles de millones de kilómetros, en el espacio profundo.

Ilustración de la Nube de Oort

Credit NASA

Una explosión en el cometa

Cuando el cometa “B.B.” estaba a poco más de 19 UA del Sol, la Red Global de Telescopios del Observatorio de Las Cumbres (fundación privada de observación astronómica con sede en Cortona, California), el 9 de septiembre del 2021, detectó una explosión en él: se iluminó extraordinariamente comparado con las imágenes tomadas antes, ese mismo día. En ese momento, el cometa estaba a 3 mil millones de kilómetros del Sol y a 2,9 mil millones de kilómetros (19.44 UA) de la Tierra; pero siguió su camino a una velocidad de más de 35 000 kilómetros por hora. Los astrónomos profesionales aún no saben a qué pudo ser debido esa gran explosión.

Normalmente los cometas, los que vienen al sistema planetario interior, se iluminan cuando llegan a unas 3 AU, que es cuando el agua que contienen la mayoría se sublima (pasa del estado sólido al gaseoso), pero éste ha comenzado a arrojar gases al espacio a temperaturas tan bajas como las que puede haber a 20 AU del Sol (alrededor de -200ºC), por lo que los científicos estiman que estará compuesto de dióxido de carbono (CO2) y amoniaco (NH3), que tienen puntos de fusión mucho más bajos que el del agua. Pero las causas de tal detonación, por el momento, se ignoran.

«Este cometa es literalmente la punta del iceberg de muchos miles de cometas que son demasiado débiles para verlos en las partes más distantes del Sistema Solar», dijo David Jewitt, profesor de Ciencias Planetarias y Astronomía en la Universidad de California, Los Ángeles (UCLA), y coautor del nuevo estudio en “The Astrophysical Journal Letters” . «Siempre hemos sospechado que este cometa tenía que ser muy grande porque es muy brillante a esa distancia tan grande. Ahora confirmamos que lo es».

«Este es un objeto asombroso, dado lo activo que es cuando todavía está tan lejos del Sol», dijo el autor principal del artículo publicado, Man-To Hui, de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Macao, Taipa (Macao). «Supusimos que el cometa podría ser bastante grande, pero necesitábamos los mejores datos para confirmarlo». Entonces, su equipo utilizó cinco fotos del cometa que el Hubble había tomado el 8 de enero del 2022 para llegar a definir su núcleo.

Cometa Bernardinelli-Bernstein

Crédito de la imagen: Dark Energy Survey / DOE / FNAL / DECam / CTIO / NOIRLab / NSF / AURA / P. Bernardinelli & G. Bernstein (UPenn) / DESI Legacy Imaging Surveys)

El desafío por medir este cometa fue tremendo: había que diferenciar su núcleo sólido de la enorme cola polvorienta que lo envolvía. El cometa estaba demasiado lejos para que el Hubble lo resolviera visualmente, en cambio, los datos que obtuvo mostraron un pico de luz, muy brillante, en la ubicación del núcleo. Posteriormente, Hui y su equipo construyeron un modelo por computadora de la cola circundante y lo ajustaron para que se adaptara a las imágenes del Hubble. Después, se restó el brillo de la cola para obtener el núcleo cometario.

Finalmente, el equipo de Hui comparó el brillo del núcleo con observaciones de radio anteriores del telescopio “ALMA” (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, en Chile). Estos datos combinados disminuyeron algo el diámetro y la reflectividad del núcleo. Nuevas mediciones del Hubble se acercaron con mayor precisión a las estimaciones de tamaño de “ALMA”, pero sugirieron una superficie del núcleo más oscura de lo que se pensaba anteriormente. «Es grande y más negro que el carbón», dijo Jewitt.

Un largo viaje

El cometa “B.B.” ha estado viajando casi 1,5 millones de años. Atraído por la gravedad del Sol, atravesará, con un ángulo de 95º, el plano de la eclíptica (donde se mueven todos los planetas solares), en agosto de 2033. Cuando comience a alejarse del Sol, se verá mejor desde el hemisferio Sur. Después, comenzará su viaje de regreso a la nube de Oort, hasta una distancia de 54 UA del Sol, en lo que tardará casi 5,5 millones de años, según los datos estudiados sobre su órbita elíptica. Allí, se verá influenciado, no solo por la atracción del Sol, sino también por el curso de otras estrellas y la marea galáctica que, quizás, lo influyan sobre su órbita actual.

El próximo telescopio espacial James Webb, que entrará en funcionamiento para junio del 2022, podrá incluir entre sus objetivos la observación del cometa “B.B.”. Incluso, el que alguna nave espacial también pudiera acercarse a él y observarlo, sería especialmente necesario para el avance de la “cometología”.

Estudiar con precisión este cometa no solo daría más información sobre cómo se formaron y evolucionaron estos objetos primigenios de nuestro Sistema Solar, sino también podría arrojar luz sobre la historia temprana de los movimientos y migraciones que realizaron los planetas gigantes. Todo ello para conocer e investigar los secretos que esconden esos primeros objetos de la formación de nuestro sistema planetario

José Mª Moreno Ibáñez

AC 19.52

Referencias:

https://hubblesite.org/contents/news-releases/2022/news-2022-020

https://solarsystem.nasa.gov/resources/491/oort-cloud/?category=solar-system_oort-cloud

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